给水排水管道系统课程设计-某城市给排水管网设计.pdf

第二章第二章 给水管网设计计算书给水管网设计计算书 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 一一. 【水源的选择】【水源的选择】： 因为该城市中间有一条河，在河的的南面为主要的供水区域，所 以取水构筑物建在河的南岸并建在河流的上游。 水厂距离取水构筑物 48m 左右，水厂建在主要供水区 160m 左右。采用统一给水系统。 二二【总用水量计算】总用水量计算】 1.城市最高日综合生活用水量城市最高日综合生活用水量 城市面积的确定城市面积的确定 河流的北面的面积：用 area 命定在图上量得为 202170.57m2， 河流的南面的面积：同样量得为 682173.86 m2， 所以总面积为：884344.43 m2。 考虑到城市的扩建以及流动人口等诸多因素，将面积取 1000000 m2。 城市人口计算城市人口计算 城市人口密度：100人/104m2， 总人口数 n=100100=10000 人。 城市最高日综合用水量城市最高日综合用水量 城市最高日综合生活用水量公式为q1=qnf，其中 f=100% 其中最高日生活用水量定额 q=350 l/cap.d。 所以 q1=35010000100%1000=3500m3 2.企业生产用水量企业生产用水量 它适应的公式为： q2=q.b（1- n） ，其中 n 为工业用水重复利用率。 企业名称 最高日用水（l/s） 重复利用率（%） 生产用水量（m3/d） 企业 1 19.35 60 668.736 企业 2 73.83 60 2551.5648 企业 3 101.575 60 3510.432 企业 4 105.975 60 3662.496 总用水量 10393.2288 由此得 q2=10393.23 m3 3.企业职工的生活用水量：企业职工的生活用水量： 企业生活用水情况企业生活用水情况 工业企业职工的生活用水和淋浴用水量 企业名称 生产班制 每班职工人 数 每班淋浴人 数 职工与淋浴用水量 一般 车间 高温 车间 一般 车间 高温 车间 生 活 用水 淋 浴 用水 合计 企业 1 0- 8 8- 16 16- 24 268 142 142 46 11.67 8.44 20.11 企业 2 0- 8 8- 16 16- 24 346 246 169 106 17.26 13.12 30.38 企业 3 0- 8 8- 16 194 242 90 132 13.32 11.52 24.84 16- 24 企业 4 0- 8 8- 16 16- 24 148 168 98 86 9.58 9.08 18.66 合 计 93.99 （备注： 职工生活用水定额： 一般车间为 25 l/cap.班， 高温车间为 35 l/cap. 班；职工淋浴用水定额：一般车间为 40 l/cap.班，高温车间为 60 l/cap.班。 ） 4. 城市绿化和浇洒道路用水城市绿化和浇洒道路用水 城市绿化面积：3728.96+9427.50+5716.22+8035.65=26908.33 m2，道 路总面积：292396.54 m2。 道路和绿地按每天洒水一次计算，城市绿化用水采用 2l/m2.d，浇洒 道路用水量一般按每平方米路面每次取 1.5l 计算。 注明：从 7- 10 点为全市绿化浇水时间，每小时用水量：26908.33 2/1000/3=17.94 m3 每天 12- 16 点为全市道路洒水时间， 每小时用水量： 292396.54 1.5/4/1000=109.65 m3 由此可得：q4=17.943+109.654=492.42 m3 5. 未预见水量和管网漏失水量，按未预见水量和管网漏失水量，按 25%取取 q5=（q1+q2+q3+q4）25%=（3500+10393.23+93.99+492.42） 25%=3619.91 m3，取 3620 m3 6. 消防用水量消防用水量 因为本市人口为 1 万人，所以查附表得消防用水量定额为 10l/s，同 一时间火灾次数为 1 次，消防用水量为 10l/s。 水量计算表：水量计算表： 时间段 居民生活用水 生产 用水 企业 生活 淋浴 用水 绿化和 道路用 水 漏水量 合计 总 用 水 百 分数 时用 水百 分数 用水量 0- 1 1.7 59.5 354.6 12.25 150.833 577.18 3.28 1- 2 1.67 58.45 354.6 1.77 150.833 565.65 3.21 2- 3 1.63 57.05 354.6 1.77 150.833 564.25 3.20 3- 4 1.63 57.05 354.6 1.77 150.833 564.25 3.20 4- 5 2.56 89.6 354.6 1.77 150.833 596.80 3.39 5- 6 4.35 152.25 354.6 1.77 150.833 659.45 3.75 6- 7 5.14 179.9 354.6 1.77 150.833 687.10 3.90 7- 8 5.64 197.4 354.6 1.77 17.94 150.833 704.60 4.00 8- 9 6.00 210 590 13.42 17.94 150.833 964.25 5.48 9- 10 5.84 204.4 590 2.95 17.94 150.833 948.18 5.38 10- 11 5.07 177.45 590 2.95 150.833 921.23 5.23 11- 12 5.15 180.25 590 2.95 150.833 924.03 5.25 12- 13 5.15 180.25 590 2.95 109.65 150.833 924.03 5.25 13- 14 5.15 180.25 590 2.95 109.65 150.833 924.03 5.25 14- 15 5.27 184.45 590 2.95 109.65 150.833 928.23 5.27 15- 16 5.52 193.2 590 2.95 109.65 150.833 936.98 5.32 16- 17 5.75 201.25 354.6 23.81 150.833 730.49 4.15 17- 18 5.83 204.05 354.6 1.77 150.833 711.25 4.04 18- 19 5.62 196.7 354.6 1.77 150.833 703.90 4.00 19- 20 5.00 175 354.6 1.77 150.833 682.20 3.87 20- 21 3.19 111.65 354.6 1.77 150.833 618.85 3.51 21- 22 2.69 94.15 354.6 1.77 150.833 601.35 3.42 22- 23 2.58 90.3 354.6 1.77 150.833 597.50 3.39 23- 24 1.87 65.45 354.6 1.77 150.833 572.65 3.25 合计 3620 17608.5 100 由规范查得 kh 取 1.5。 根据用水量计算表： 最高日最高时用水量：qh=17608.5/241.5=1100.531m3/h=305.7l/s 三三【管网布置】管网布置】 根据小区平面图沿道路铺设管线， 往主要大的供水方向铺设干管， 布置成环状网，如图（1）所示，共个 12 个节点，16 根管段，分别 编号。 最高日最高时用水量：qh=17608.5/241.5=1100.531m3/h=305.7l/s 工业企业生产生活用水作为管段的集中流量： 企业一：qh1=（668.736+20.11）（243.6）=7.97l/s 企业二：qh2=（2551.5648+30.38）（243.6）=29.88l/s 企业三：qh3=（3510.432+24.84）（243.6）=40.92l/s 企业四：qh4=（3662.496+18.66）（243.6）=42.61l/s 所以 qh=305.7- （7.97+29.88+40.92+42.61）=184.32 l/s 四四【管网平差和选泵】管网平差和选泵】 管径可由界限流量表确定，然后再平差。进行平差时，保证最不利点 的服务水头为 28m。 由图中数据可知，1 点定为控制点，平差见图（2） 经过管网平差后， 各小环的逆时针水头损失与顺时针水头损失都小于 0.01m，符合要求，大环的闭合差为： h=h3-10+h10-9+h9-11+h11-1-(h3-2+h2-8+h8-7+h7-6+h6-0+h0-1)=1 .11+2.15+0.97+1.38-(1.06+0.4+0.9+1.26+0.64+1.34)=0.01 符合 要求。 水泵扬程由距离泵站最远的控制点 1 点确定，该点的地面标 高为 208.2m，泵站吸水井的标高为 209.4m，需要的服务水头为 28m， 泵站到控制点的水头损失取 3-4-1-11 和 3-10-9-11 的水头损失平均 值，清水池水深取 4m。 所以泵站扬程：hp=209.4-208.2+28+0.48+1/2 （2.77+2.83+1.38+1.11+2.15+0.97）=35.29m。 估计水泵内的损失，一般水泵吸水管设计流速为 1.22m/s， 局部阻力系数按照 5.08.0 考虑，沿程水头损失很小，可以忽略不 计。泵内水头损失为：hpm1=8.02.0 2/2/9.81=1.63m 所以水泵扬程为：hp=35.29+1.63=36.92 选用两用一备：流量 qp=152.85l/s。 泵的选型为：12sh-13a 三台，两用一备。 （水泵选型由水泵与水泵站 教材附录的各水泵特性曲线选得。 ） 五五【管网平差和选泵】管网平差和选泵】 1.消防校核消防校核 根据该城市人口数， 确定了该市在用水最高日最高时同时发生火灾次 数为 1 次，每次流量为 10l/s。对最不利点 1 点进行消防校核。 消防校核采用水头校核法，所有节点都满足服务水头 10m。见图（3） 注：画图时室外消火栓布置原则：室外消火栓的间距不应大于 120m， 为保证环状管网供水的可靠性， 规定管网上应设消防分隔阀门。 阀门应设在管道的三通、四通分水处，阀门的数量按 n1 原则确定 (三通 n 为 3，四通 n 为 4)。当两阀门之间消火栓的数量超过 5 个时， 在管网上应增设阀门。环状管道应采用阀门分成若干独立段，每段内 室外消火栓的数量不宜超过 5 个。 2.事故校核事故校核 对主干管进行事故工况校核，找出输水量最大的一条管道，当它停止 输水时，整个管网要保证 70%的水量。 得校核图 4 六六【清水池容积计算】清水池容积计算】 时间 用水量（%） 一级泵站供水 量（%） 清水池调节容 积（%） 0- 1 2.68 4.17 - 1.49 1- 2 2.63 4.17 - 1.54 2- 3 2.62 4.16 - 1.54 3- 4 2.62 4.17 - 1.55 4- 5 3.02 4.17 - 1.15 5- 6 3.81 4.16 - 0.35 6- 7 4.15 4.17 - 0.02 7- 8 4.44 4.17 0.27 8- 9 5.48 4.16 1.32 9- 10 5.37 4.17 1.2 10- 11 4.97 4.17 0.8 11- 12 5.01 4.16 0.85 12- 13 5.53 4.17 1.36 13- 14 5.53 4.17 1.36 14- 15 5.58 4.16 1.42 15- 16 5.69 4.17 1.52 16- 17 4.5 4.17 0.33 17- 18 4.46 4.16 0.3 18- 19 5.68 4.17 1.51 19- 20 4.09 4.17 - 0.08 20- 21 3.3 4.16 - 0.86 21- 22 3.08 4.17 - 1.09 22- 23 3.03 4.17 - 1.14 23- 24 2.72 4.16 - 1.44 100 100 调节池容积=12.25 由此可得，清水池调节容积：w1=17608.512.25%=2157.0 m 3 清水池消防储备水量：w2=30606021000=216 m 3（由建筑防 火规范得 由建筑防 火规范得） 生产自用水量，取最高日用水量的 5%，得 w3=17608.55%=880.4m 3 清水池总容积为：w=w1+w2+w3=2157.0+216+880.4=3253.4 m 3 第三章第三章 排水管网设计计算书排水管网设计计算书 一一.【污水处理【污水处理厂厂的的位位置选择】置选择】： 由于该河分南北两岸，为了节省管线投资，以及提升泵站的 投资，所以在该市的下游南北岸分别建立污水泵站。 二二.【污水处理【污水处理厂厂的的位位置选择】置选择】： 确定排水区间，根据地形地势，将本城市划分为 66 个区块， 共设置 7 根干管，2 根主干管。按照主干管，干管，支管的顺序分别 定线。见图（6） 三三.【设计【设计流流量计算】量计算】： 1. 污水量的污水量的变变化化 （1）居民生活污水量的变化系数 kz=2.7/qd 0.11=2.7/2300.11=1.484 （2）工业废水变化系数 企业名称 平均用水量（l/s） 总变化系数 企业 1 6.45 3 企业 2 32.1 2.3 企业 3 59.75 1.7 企业 4 39.25 2.7 （3）工业企业生活污水和淋浴污水变化系数 一般车间为：3.0 高温车间为：2.5 2. 污水设计流量污水设计流量 （1）居民生活污水设计流量 qd=qn/24/3600=23010000/24/3600=26.62l/s q1= kzqn/24/3600=39.5 l/s （2）工业废水设计流量 q1=k2q1（1-f）=36.450.4=7.74l/s q2=k2q2（1-f）=2.332.10.4=29.53l/s q3=k2q3（1-f）=1.759.750.4=40.63l/s q4=k2q4（1-f）=2.739.250.4=42.39l/s q2=k2qi（1-f）=120.29l/s （3）工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量 设计流量按公式：q=(a1b1k1+a2b2k2)/3600t+c1d1+c2d2/3600 q1=（114253+74352.5） / （36008） + （8840+2960） /3600=1.98l/s q2=（168253+108352.5） / （36008） + （9640+4860） /3600=2.63l/s q3=（84253+102352.5） / （36008） + （4840+6560） /3600=2.15l/s q1=（69253+78352.5）/（36008）+ （4640+4060）/3600=1.59l/s q3=q1+q2+q3+q4=1.98+2.63+2.15+1.59=8.35l/s 因而，污水总量为：q污=q1+q2+q3=39.5+120.29+8.35=168.24l/s 3. 设计管段设计流量确定设计管段设计流量确定 比流量 q=100230/243600=0.2662l/(s.ha) 企业一：q1=7.74+1.98=9.72l/s 企业二：q2=29.53+2.63=32.16l/s 企业三： q3=40.63+2.15=42.78l/s 企业四： q4=42.39+1.59=43.98l/s 由于街区太多，这里没有把所以面积列出来，只是稍作说明： 例如：10- 11 管段转输的流量 q 平均=fq0=2.140.2662=0.57l/s。 其它同理。举例说明：管段 42-43，q=企业排水+生活污水 =9.72+43.98+1.98=55.68 l/s。 污水污水干干管设计管设计流流量计算表：量计算表： 管 段 编号 居民区生活污水量 q1 集中流量 设计流量 （l/s） 本段流量 转输流 量 q2 （l/s） 合计平 均流量 （l/s） 总 变 化 系 数 kz 生 活 污 水 设 计 流量 本段 （l/s） 转输 （l/s） 街区 编号 街区 面积 (ha) 比 流 量 q0 （ l/ （s.ha） 流量 q1 （l/s） 1- 2 55 0.5 0.2662 0.13 0.13 2.3 0.30 0.30 9- 10 0.27 0.27 2.3 0.62 0.62 10- 11 0.57 0.57 2.3 1.31 1.31 11- 12 0.89 0.89 2.3 2.05 2.05 12- 13 1.19 1.19 2.3 2.74 2.74 13- 14 1.48 1.48 2.3 3.40 3.40 14- 2 1.61 1.61 2.3 3.70 3.70 2- 3 53 ， 54 1.13 0.2662 0.30 1.75 2.05 2.3 4.72 4.72 15- 16 0.36 0.36 2.3 0.83 0.83 16- 17 0.61 0.61 2.3 1.40 1.40 17- 18 0.92 0.92 2.3 2.12 2.12 18- 19 1.20 1.20 2.3 2.76 2.76 19- 20 1.38 1.38 2.3 3.17 3.17 20- 3 1.62 1.62 2.3 3.73 3.73 3- 4 51,52 0.89 0.2662 0.24 3.67 3.91 2.3 8.99 8.99 21- 22 0.14 0.14 2.3 0.32 0.32 22- 23 0.31 0.31 2.3 0.71 0.71 23- 24 0.50 0.50 2.3 1.15 1.15 24- 25 0.72 0.72 2.3 1.66 1.66 25- 26 0.86 0.86 2.3 1.98 1.98 26- 4 1.09 1.09 2.3 2.51 2.51 4- 5 49， 50 0.79 0.2662 0.21 4.76 4.97 2.3 11.43 11.43 27- 28 0.75 0.75 2.3 1.73 1.73 28- 29 1.10 1.10 2.3 2.53 2.53 29- 30 1.48 1.48 2.3 3.40 3.40 30- 31 1.94 1.94 2.3 4.46 4.46 31- 32 2.20 2.20 2.3 5.06 5.06 32- 5 2.55 2.55 2.3 5.87 5.87 5- 6 47， 48 1.08 0.2662 0.29 12.14 12.43 2.05 25.48 25.48 33- 34 0.41 0.41 2.3 0.94 0.94 34- 35 0.70 0.70 2.3 1.61 1.61 35- 36 0.98 0.98 2.3 2.25 2.25 36- 37 1.27 1.27 2.3 2.92 2.92 37- 38 1.47 1.47 2.3 3.38 3.38 38- 6 1.76 1.76 2.3 4.05 4.05 6- 7 45， 46 1.09 0.2662 0.29 14.19 14.48 2.01 29.10 29.10 39- 40 0.06 0.06 2.3 0.14 9.72 9.86 40- 41 0.37 0.37 2.3 0.85 9.72 10.57 41- 42 0.69 0.69 2.3 1.59 9.72 11.31 42- 43 0.86 0.86 2.3 1.98 53.7 55.68 43- 44 1.08 1.08 2.3 2.48 53.7 56.18 44- 7 1.25 1.25 2.3 2.88 85.86 88.74 7- 8 43， 44 1.19 0.2662 0.32 15.44 15.76 1.99 31.36 85.86 117.22 45- 46 9， 10， 11 0.89 0.2662 0.24 0.24 2.3 0.55 0.55 54- 55 0.13 0.13 2.3 0.30 0.30 55- 56 0.34 0.34 2.3 0.78 0.78 56- 46 0.57 0.57 2.3 1.31 1.31 46- 47 7，8 0.88 0.2662 0.23 1.08 1.31 2.3 3.01 3.